JP3896127B2

JP3896127B2 - チップソー

Info

Publication number: JP3896127B2
Application number: JP2004145309A
Authority: JP
Inventors: 悟西尾; 知行飯沼
Original assignee: Kanefusa KK
Current assignee: Kanefusa KK
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2024-05-14
Also published as: WO2005110655A1; EP1747832A1; JP2005324295A; CN1950167A

Description

本発明は、木材、木質系材料、プラスチックあるいは金属等の加工に使用されるチップソーに係り、特に切削振動が生じ難いチップソーに関する。

従来、この種のチップソーとしては、非特許文献１に示すように、幅方向に対称形の平刃のみからなるＢタイプの超硬チップが付いたもの、それぞれ幅方向に対称形である高い山刃と低い平刃を組み合わせたＤタイプの超硬チップが付いたものが知られている。Ｂタイプのチップソーについては、平刃で切削を行いつつ被削材の切削面の平坦性を確保するものである。また、Ｄタイプのチップソーについては、主に高い山刃で切削し、低い平刃で主に被削材の切削面の平坦性を確保するようにしている。さらに、Ｄタイプのチップソーについては、高い山刃と低い平刃で切削機能を分担させたことにより、同一平刃のみからなるＢタイプのチップソーに比べて切削抵抗が低減している。しかし、上記Ｂ，Ｄいずれのタイプのチップソーについても、被削材の切削の際に切削振動が生じ易く、そのため、切断面にツースマーク（歯印）が明瞭に形成されてその品質が低下し、また切断面の表裏面エッジ部が欠けたりしやすくなる、という問題がある。
ＪＩＳハンドブック「日本工業規格超硬丸のこＢ４８０５−１９８９」財団法人日本規格協会２００３年

本発明は、上記問題を解決しようとするもので、木材等の被削材の切削の際に発生する切削振動を抑え、被削材の切削面の品質を確保することができるチップソーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の構成上の特徴は、円盤形状の台金の外周に沿った複数箇所にて径方向外方に突出した複数の歯体を設けており、歯体の外周側にて幅方向に対称形の切れ刃を有する硬質のチップが配設されたチップソーにおいて、最大幅Ｗ１となる位置にて幅方向端部と歯体側面間の距離であるあさり寸法Ｓ１を有すると共に、最大幅Ｗ１となる位置での回転半径がＲ１である第１チップが２ないし３個出現した後に、最大幅Ｗ２となる位置にてあさり寸法Ｓ２を有すると共に、最大幅Ｗ２となる位置での回転半径が略Ｒ１である第２チップが１個出現するように第１チップ及び第２チップが繰り返し配列されており、あさり寸法Ｓ２があさり寸法Ｓ１より０．０１〜０．０５ｍｍ小さいことにある。なお、あさり寸法Ｓ１とあさり寸法Ｓ２との差については、０．０１〜０．０５ｍｍの範囲であればよいが、より好ましくは０．０２〜０．０３ｍｍの範囲である。

上記のように構成した発明においては、チップソーの台金外周に設けた複数の歯体に対して、第１チップが２ないし３個出現した後に、第１チップよりあさり寸法の小さい第２チップが出現するよう繰り返し配列されており、異なったあさり寸法のチップが混在している。そのため、本発明においては、単一種類のチップを配設した従来のチップソーに比べて、被削材切削の際の切削振動を大幅に低減させることができる。なお、あさり寸法Ｓ１とあさり寸法Ｓ２との差が０．０１ｍｍ未満であると、従来のチップソーに近似することになり、切削振動が大きくなる。また、０．０５ｍｍより大きくなると、第１チップと第２チップの幅方向の寸法差が大きくなりすぎるためかえって切削振動が大きくなる。

また、本発明において、最大幅Ｗ３となる位置にてあさり寸法Ｓ１より小さいあさり寸法Ｓ３を有すると共に、最大幅Ｗ３となる位置での回転半径Ｒ３が回転半径Ｒ１より小さい第３チップが、第１チップ同士の間及び／又は第１チップと第２チップの間に０ないし１個出現する組み合わせであってもよい。このように、第３チップを、第１チップ同士の間及び／又は第１チップと第２チップの間に０ないし１個出現するように加えることによっても、上記発明と同様の効果が得られる。

さらに、本発明において、最大幅Ｗ４となる位置にてあさり寸法Ｓ２より小さいあさり寸法Ｓ４を有すると共に、最大幅Ｗ４となる位置での回転半径Ｒ４が回転半径Ｒ１より大きい第４チップが、第１チップ同士の間及び／又は第１チップと第２チップ間に０ないし１個出現する組み合わせであってもよい。このように、第４チップを、第１チップ同士の間及び／又は第１チップと第２チップ間に０ないし１個出現するように加えることによっても、上記発明と同様の効果が得られる。

本発明によれば、チップソーの台金外周に形成された複数の歯体に、最大幅Ｗ１となる位置にてあさり寸法Ｓ１を有すると共に回転半径がＲ１である第１チップが２ないし３個と、最大幅Ｗ２となる位置にてあさり寸法がＳ１より０．０１〜０．０５ｍｍ小さいＳ２を有すると共に、回転半径が略Ｒ１である第２チップが１個の配列が繰り返し設けられることにより、チップソーの切削振動を抑えることができる。その結果、本発明においては、切削振動に伴い切断面にツースマーク（歯印）が明瞭に形成されることによる切断面の品質の低下や、切断面の表裏面エッジ部の欠けを確実に防止することができる。また、第１チップ同士の間及び／又は第１チップと第２チップの間に上記第３チップあるいは第４チップを０ないし１個出現するように加えることによっても、同様の効果が得られる。

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図１は、実施例１に係る木材切断用のチップソーの一部を側面図により示したものであり、図２は、同チップソーに取り付けられた第１チップ及び第２チップを正面図により示したものである。チップソー１０は、円盤形状の中心軸孔１１ａを有する台金１１を設けており、台金１１の外周には連続した等間隔の複数ヶ所から径方向外方に突出して歯体１２が形成されている。複数の歯体１２の各回転方向前面側には、第１チップＣ１が２個と第２チップＣ２が１個出現するように繰り返し配置されて固定されている。第１及び第２チップＣ１，Ｃ２の側面切れ刃は、向心角（あさり角）が正になっている。

第１チップＣ１は、図２に示すように、最大幅Ｗ１となる位置にて歯体１２の幅方向端部と歯体１２側面間の距離であるあさり寸法Ｓ１を有すると共に、最大幅Ｗ１となる位置での回転半径がＲ１である。また、第２チップＣ２は、最大幅Ｗ２となる位置にてあさり寸法Ｓ２を有すると共に、最大幅Ｗ２となる位置での回転半径が略Ｒ１である。さらに、あさり寸法Ｓ２があさり寸法Ｓ１より０．０１〜０．０５ｍｍ小さくなっている。なお、第２チップＣ２の回転半径は、第１チップＣ１の回転半径Ｒ１に対して±０．１ｍｍの範囲内にあればよい。

上記のように構成した実施例１においては、チップソー１０の台金１１外周に設けた複数の歯体１２に対して、第１チップＣ１が２個出現した後に、第１チップよりあさり寸法Ｓ２の小さい第２チップＣ２が１個出現するように繰り返し配列されて、異なったあさり寸法のチップが混在されている。そのため、単一種類のチップを配設した従来のチップソーに比べて、チップソー１０による被削材切削の際の切削振動が大幅に低減される。その結果、実施例１においては、切削振動に伴う切断面にツースマーク（歯印）が明瞭に形成されることによる切断面の品質の低下や、切断面の表裏面エッジ部の欠けといった不具合を確実に防止することができる。

つぎに、実施例１の変形例について説明する。
図３は、変形例に係るチップソーに取り付けられた第１チップＣｍ１及び第２チップＣｍ２を正面図により示したものである。変形例においては、第１チップＣｍ１及び第２チップＣｍ２は、外周刃が幅方向両側で略４５°の傾斜角で切り欠かれており、最大幅Ｗ１，Ｗ２の位置が外周より径方向のわずかに内側になっている。第１チップＣｍ１は、最大幅Ｗ１となる位置にてあさり寸法Ｓ１を有すると共に、最大幅Ｗ１となる位置での回転半径がＲ１である。また、第２チップＣｍ２は、最大幅Ｗ２となる位置にてあさり寸法Ｓ２を有すると共に、最大幅Ｗ２となる位置での回転半径が略Ｒ１である。また、あさり寸法Ｓ２があさり寸法Ｓ１より０．０１〜０．０５ｍｍ小さくなっている。また、第１チップＣｍ１と第２チップＣｍ２の台金１１への配列については、実施例１における第１チップＣ１と第２チップＣ２の配列と同様である。上記構成の変形例１においても、実施例１と同様の効果が得られる。

なお、実施例１及び変形例においては、チップソー１０の台金１１外周に設けた複数の歯体１２に対して、２個の第１チップＣ１と１個の第２チップＣ２を順次出現するよう配列させているが、これに代えて、３個の第１チップＣ１と１個の第２チップＣ２を順次出現するよう配列させてもよく、これによっても実施例１と同様の効果が得られる。

つぎに、上記実施例１のチップソー１０を用いて切削を行った具体的な切削試験例について説明する。
試験品は、下記表１〜３に示すように、ＳＦＡ０００〜ＳＦＡ０６０の７種類であり、それぞれ第１チップＣ１と第２チップＣ２のあさり量Ｓ１，Ｓ２の違いが、０，０．０１ｍｍ，０．０２ｍｍ，０．０３ｍｍ，０．０４ｍｍ，０．０５ｍｍ，０．０６ｍｍとなっている。さらに、第１チップＣ１と第２チップＣ２と配列については、表１〜表３に示すように、第１チップＣ１と第２チップＣ２が、２個と１個、３個と１個、１個と１個で繰り返し配列された３つの例とした。

チップソーの仕様は、例えば台金外径３０５ｍｍφ、歯厚３．２ｍｍ、台金厚２．０ｍｍの台金１１の歯体１２に第１及び第２チップＣ１，Ｃ２が固定されており、刃数は４２である。チップソー１０の回転数Ｎについては、２８００ｒｐｍ〜５８００ｒｐｍまで１００ｒｐｍづつ変化させた。被削材の送り速度は１０ｍ／ｍｉｎである。切削材としては、スプール（厚さ４０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）である。各試験例について、切削を行った後、それぞれの切断面について、目視評価を行った。評価基準としては、切肌良を○、切削振動が発生しているが切肌良を△、切削振動が発生し切肌悪を●で表すこととした。試験結果については下記表１〜表３に示す。

表１に示すように、第１チップＣ１と第２チップＣ２が、２個と１個で繰り返し配列された例では、ＳＦＡ０１０〜ＳＦＡ０５０の５種類、すなわち第１チップＣ１と第２チップＣ２のあさり量Ｓ１，Ｓ２の違いが、０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍの範囲で目視評価が○ないし△であり、この範囲で良好な結果と判定された。また、第１チップＣ１と第２チップＣ２が、３個と１個で繰り返し配列された例では、表２に示すように、ＳＦＡ０２０〜ＳＦＡ０４０の３種類、すなわち第１チップＣ１と第２チップＣ２のあさり量Ｓ１，Ｓ２の違いが、０．０２ｍｍ〜０．０４ｍｍの範囲で目視評価が○ないし△であり、この範囲で良好な結果と判定された。しかし、第１チップＣ１と第２チップＣ２が、１個と１個で繰り返し配列された例では、表３に示すように、ＳＦＡ０００〜ＳＦＡ０６０の７種類の全てにおいて目視評価●が認められており、不良な結果と判定された。この試験例の結果は、実施例１の構成及び効果に対応したものとなっている。

つぎに、実施例２について説明する。図４は、実施例２に係る第１チップＣ１、第２チップＣ２及び第３チップＣ３を正面図により示したものである。第１チップＣ１、第２チップＣ２については、実施例１と同様である。第３チップＣ３は、外周刃が幅方向両側で略４５°の傾斜角で切り欠かれており、最大幅Ｗ３の位置が外周より径方向のわずかに内側になっている。第３チップＣ３は、最大幅Ｗ３となる位置にてあさり寸法Ｓ３を有すると共に、最大幅Ｗ３となる位置での回転半径がＲ３である。あさり寸法Ｓ３は、第１チップＣ１のあさり寸法Ｓ１より小さく、また回転半径Ｒ３も回転半径Ｒ１より小さくなっている。

第３チップＣ３の台金１１への配列については、第１チップＣ１同士の間及び第１チップＣ１と第２チップＣ２の間に１個、第１チップＣ１同士の間のみに１個、あるいは第１チップＣ１と第２チップＣ２の間のみに１個出現するように行われる。上記構成の実施例２においても、具体的試験例は省略するが、実施例１と同様の効果が得られる。

つぎに、実施例３について説明する。図５は、実施例２に係る第１チップＣ１、第２チップＣ２及び第４チップＣ４を正面図により示したものである。第１チップＣ１、第２チップＣ２については、実施例１と同様である。第４チップＣ４は、外周刃が平坦でかつ側面切れ刃が径方向に平行で向心角が０°であり、同一幅Ｗ４になっている。第４チップＣ４は、幅Ｗ４の外周位置にてあさり寸法Ｓ４を有すると共に、回転半径がＲ４である。あさり寸法Ｓ４は、第２チップＣ２のあさり寸法Ｓ２より小さく、回転半径Ｒ４は回転半径Ｒ１より大きくなっている。

第４チップＣ４の台金１１への配列については、実施例２と同様に、第１チップＣ１同士の間及び第１チップＣ１と第２チップＣ２の間に１個、第１チップＣ１同士の間のみに１個、あるいは第１チップＣ１と第２チップＣ２の間のみに１個出現するように行われる。上記構成の実施例４においても、具体的試験例は省略するが、実施例１と同様の効果が得られる。

なお、上記実施例１〜３、変形例においては、チップＣのすくい面は、図６に示すように、平面Ｆ（フラットフェイス）であっても円弧状に凹んだ湾曲面Ｈ（ホローフェイス）であってもよい。また、上記実施例１〜３及び変形例においては、切削振動を低減する効果が得られるが、その他、例えばスリットの形状により切削振動を低減する技術、歯をランダムなピッチで配列することにより切削振動を低減する技術等を本実施例及び変形例のチップソーに組み合わせることにより、さらに効果的に切削振動を低減することが可能になる。その他、上記実施例１〜３、変形例に示したチップソーについては一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。

本発明によれば、最大幅Ｗ１となる位置にてあさり寸法Ｓ１を有すると共に回転半径がＲ１である第１チップが２ないし３個と、最大幅Ｗ２となる位置にてあさり寸法がＳ１より０．０１〜０．０５ｍｍ小さいＳ２を有すると共に、回転半径が略Ｒ１である第２チップが１個の配列が繰り返されることにより、チップソーの切削振動を抑えることができ、それに伴う切断面の品質の低下や、切断面の表裏面エッジ部の欠けを確実に防止することができるので、有用である。

本発明の一実施例であるチップソーを部分的に示す側面図である。実施例１であるチップソーを構成する第１チップ及び第２チップを拡大して示す正面図である。変形例であるチップソーを構成する第１チップ及び第２チップを拡大して示す正面図である。実施例２であるチップソーを構成する第１チップ、第２チップ及び第３チップを拡大して示す正面図である。実施例３であるチップソーを構成する第１チップ、第２チップ及び第４チップを拡大して示す正面図である。チップソーを構成するすくい面が平面及び円弧状に凹んだ湾曲面であるチップを示す平面図である。

符号の説明

１０…チップソー、１１…台金、１２…歯体、Ｃ１，Ｃｍ１…第１チップ、Ｃ２，Ｃｍ２…第２チップ、Ｃ３…第３チップ、Ｃ４…第４チップ。

Claims

円盤形状の台金の外周に沿った複数箇所にて径方向外方に突出した複数の歯体を設けており、該歯体の外周側にて幅方向に対称形の切れ刃を有する硬質のチップが配設されたチップソーにおいて、最大幅Ｗ１となる位置にて幅方向端部と前記歯体側面間の距離であるあさり寸法Ｓ１を有すると共に、該最大幅Ｗ１となる位置での回転半径がＲ１である第１チップが２ないし３個出現した後に、最大幅Ｗ２となる位置にてあさり寸法Ｓ２を有すると共に、該最大幅Ｗ２となる位置での回転半径が略Ｒ１である第２チップが１個出現するように該第１チップ及び第２チップが繰り返し配列されており、前記あさり寸法Ｓ２が前記あさり寸法Ｓ１より０．０１〜０．０５ｍｍ小さいことを特徴とするチップソー。
最大幅Ｗ３となる位置にて前記あさり寸法Ｓ１より小さいあさり寸法Ｓ３を有すると共に、該最大幅Ｗ３となる位置での回転半径Ｒ３が前記回転半径Ｒ１より小さい第３チップが、前記第１チップ同士の間及び／又は該第１チップと前記第２チップの間に０ないし１個出現する組み合わせであることを特徴とする前記請求項１に記載のチップソー。
最大幅Ｗ４となる位置にて前記あさり寸法Ｓ２より小さいあさり寸法Ｓ４を有すると共に、該最大幅Ｗ４となる位置での回転半径Ｒ４が前記回転半径Ｒ１より大きい第４チップが、前記第１チップ同士の間及び／又は該第１チップと前記第２チップ間に０ないし１個出現する組み合わせであることを特徴とする前記請求項１に記載のチップソー。